Rugsėjį ir spalį Afganistaną ir Maroką supurtė galingi žemės drebėjimai. Maroke, kuriame tokie reiškiniai nėra dažni, ir Afganistane jie nušlavė ištisus kaimus ir nusinešė tūkstančių žmonių gyvybes. Pasitelkdami palydovinius duomenis Vilniaus universiteto (VU) Geomokslų instituto geografai dr. Laurynas Jukna ir Elzė Buslavičiūtė parodė realų drebėjimų mastą ir paaiškino, kaip tokius įvykius galima sekti naudojantis šiuolaikinėms technologijoms.
Pokyčius stebi palydovai
Europos kosmoso agentūros (EKA) „Sentinel-1“ misijoje veikia du dirbtiniai žemės palydovai, turintys aktyvius mikrobangų jutiklius. Tokie jutikliai generuoja ir Žemės link skleidžia tam tikro dažnio mikrobangų impulsus. Po to, kai mikrobangos susiduria ir išsklaidytos nuo Žemės grįžta į kosminę erdvę, jų impulsai yra registruojami.
2014 m. prasidėjusi „Sentinel“ misija suteikia galimybę stebėti Žemės paviršių bet kokiu oru dieną ir naktį – mikrobangos prasiskverbia per debesis ir atmosferą, o kadangi jų šaltinis yra palydovas, Saulės šviesa nereikalinga. Geografams ir kitiems tyrėjams ši misija padeda gauti informaciją apie žemės paviršiaus deformacijas, paviršiaus drėgmės ir šiurkštumo pokyčius: misijos duomenys aktyviai naudojami stebint miškų, pasėlių, dirvožemio būklę, nuošliaužas ir paviršiaus deformacijas aktyviose seisminėse zonose ir amžinojo įšalo regionuose.
Vienas iš populiariausių metodų stebėti žemės plutos pokyčius yra InSAR – sintetinės apertūros radaro (SAR) interferometrija. Šis metodas remiasi dviejų skirtingų vaizdų mikrobangų fazės skirtumu. Paprastai tariant, InSAR metodai yra pagrįsti savotišku dviejų ar daugiau tos pačios stebimos vietovės SAR vaizdų „sujungimu“ ir jų lyginimu. Tai leidžia perteikti paviršiaus topografiją arba deformacijas ir Žemės paviršiuje vykstančus pokyčius. Jei sujungti SAR vaizdai gaunami iš šiek tiek skirtingų palydovo pozicijų, galima sudaryti stebimos vietovės paviršiaus reljefo modelį. Jei sujungiami vaizdai užfiksuoti iš tos pačios palydovo skriejimo padėties, bet skirtingu laiku, skirtumas tarp jų parodys paviršiaus judėjimą arba deformaciją laikotarpiu tarp jų užfiksavimo.
Maroke – rekordus mušantis žemės drebėjimas
Būtent SAR metodas dėl galimybės aprėpti didelius regionus aktyviausiai naudojamas stebint žemės drebėjimus ir ugnikalnių išsiveržimus – jis suteikia galimybę tiksliau apskaičiuoti šių reiškinių apimtį ir geriau suprasti priežastis.
Maroke rugsėjo 8 d. žemės drebėjimas įvyko apie 70 kilometrų į pietvakarius nuo Marakešo ir siekė 6,8 balo stiprumą. Drebėjimas įvyko 18,5 km gylyje, maždaug 550 km į šiaurę nuo Afrikos ir Eurazijos plokščių ribos. Tai buvo stipriausias iki šiol šalį sudrebinęs žemės drebėjimas. Istoriniame į UNESCO paveldo sąrašą įtrauktame Marakeše, kuriame gyvena per 800 tūkstančių gyventojų, tokie drebėjimai nėra dažni, todėl miesto struktūros nėra atsparios, o drebėjimas nusinešė beveik 3000 žmonių gyvybes.
Kuriant interferogramas sužinoma ne tik tai, kaip deformavosi žemės paviršius. Rodiklis, vadinamas koherentiškumu, parodo, ar tarp dviejų vertinamų datų paviršiuje pasikeitė bangų išsklaidymo savybės. Tai – dviejų identiškai užfiksuotų to paties paviršiaus vaizdų panašumo matas skirtingais jų fiksavimo laikotarpiais. Pavyzdžiui, sugriuvus pastatams ar iškirtus mišką šio rodiklio vertės artėja link nulio ir atvirkščiai – paviršiui nepasikeitus koherentiškumas bus lygus 1. Todėl dviejuose lyginamuose vaizduose matoma, kad po žemės drebėjimo ten, kur įvyko didžiausia paviršiaus deformacija, koherentiškumo rodiklis smarkiai sumažėjo: nuotraukose po žemės drebėjimo atsiradusios tamsesnės teritorijos rodo jo mastą.
Dviejuose lyginamuose vaizduose matoma, kad po žemės drebėjimo ten, kur įvyko didžiausia paviršiaus deformacija, koherentiškumo rodiklis smarkiai sumažėjo. Pažvelgus į Marakešo miestą teritorijos šiaurėje matome, kad tiriamasis rodiklis taip pat sumažėjo, o tai miesto teritorijose dažniausiai rodo sugriautus ir pažeistus pastatus.
Palydovų duomenimis grįstuose vaizduose taip pat matoma žemės paviršiaus deformacija nuo 2023 m. rugpjūčio 30 iki rugsėjo 11 d. Viena spalvų seka nuo mėlynos iki violetinės rodo ~3 cm deformaciją palydovo stebėjimo kryptimi (LOS). Kaip matoma iš vaizdų, maksimali deformacija šalia epicentro siekia 20 cm.
Vienas stipriausių metų drebėjimų – Afganistane
2023 m. spalio 7 d. galingas 6,3 balo žemės drebėjimas smogė šiaurės vakarų Afganistanui. Jo epicentras buvo nutolęs maždaug 40 km į šiaurės vakarus nuo Herato, kuriame gyvena daugiau nei pusė milijono žmonių. Žemės drebėjimas buvo juntamas ir netoliese esančiose Badgiso, Faraho provincijose ir buvo vienas iš daugiausia aukų pareikalavusių drebėjimų šiais metais po to, kai vasario mėnesį Turkijoje ir Sirijoje žemės drebėjimai nusinešė apie 50 000 žmonių gyvybių.
Herato regionas yra šalia Arabijos, Indijos ir Eurazijos plokščių sandūros, todėl žemės drebėjimai čia dažni. Vakarų ir centrinėje Afganistano dalyse didžiausią įtaką jiems daro būtent Arabijos plokštės judėjimas šiaurės kryptimi. Spalio 8 d., kitą rytą po drebėjimo, „Sentinel-1“ palydovas praskrido virš Herato regiono. Vaizduose matoma žemės paviršiaus deformacija nuo 2023 m. rugsėjo 26 iki spalio 8 d. Viena spalvų seka nuo mėlynos iki violetinės rodo ~3 cm deformaciją palydovo stebėjimo kryptimi (LOS). Kuo spalvų sekos tankiau išdėstytos, tuo didesnė deformacija įvyko, todėl šalia epicentro matome šių juostų (angl. fringe) sutankėjimą. Mėlyname areale maksimali deformacija šalia epicentro siekia net 60 cm palydovo stebėjimo kryptimi.
Turkija, Marokas, Afganistanas – tai tik kelios šalys, šiemet susidūrusios su stipriais ir daugybės aukų pareikalavusiais žemės drebėjimais. Šiuo metu taip pat akylai stebimi ir Felegrėjaus laukai – vulkaninė sritis Italijoje šalia Neapolio, kur fiksuojami intensyvūs žemės plutos pokyčiai.